桃園親子教育博物館二

白色的地蠟沉積在黏土上，而非在岩洞礦脈中；與此相似，許多有機礦物生成與生態圈接近，但與煤層或石油所不同的是有機礦物與生物遺骸不在同處，而是經過水的搬運再沉積或經過高溫與高壓的礦化作用所產生。

最近我收到朋友傳給我的資料如下：

　　上個月我購入數十個礦物標本有岩鹽與鉀鹽，寄到前防潮的工作已經做好了，包括放標本的盒子、密封盒子的膠布及防潮箱。在此之前已經有二十多件標本，做了保護，加上這二件大的標本，一次做更萬全的處理。

〈一〉那些標本需要防潮：

　　富金礦的形成大致上可分成二個階段，第一個階段是熱液將黃金從含金量低的岩石中溶出，這個階段主要是氧化反應，必須要有足夠強的氧化劑，才有辦法做到，有部分人誤認為是硫酸，而忘記還有氧化力強更多的高鐵離子Fe+3。中國金礦學者知道高溫的氯化鐵會溶解黃金，同理也該想得到低溫時黃金就會沉積，就是進入富金礦形成的第二階段黃金集中沉積形成礦脈。如此自然金與鐵礦常在一起是理所當然的。

因此第一階段金礦熱液形成，其氧化劑我的假設是溶在熱液水中得氧氣與熱液形成過程中如黃鐵礦等與氧作用產生的Fe+3，這個部分全世界所有脈型金礦大致上相同，而溶在熱液中的黃金則多以(AuCl4)-錯離子存在，或者Cl-有被F-取代的情形如科羅拉多的金礦。

前言：最近獲得化石魚指教，余對下面反應式，須稍做修正：高溫下反應，可能發生之反應平衡式實不可能如此簡單，下面所列只是其中一種可能，會發生但不是全部。

　　二氧化矽 SiO2 構成的礦物，包括水晶、石英、玉瓍、....佔約地殼的１／５多一些，如果將矽酸鹽類中的SiO2分解出來，則會超過７成，十分驚人。水晶的學名為石英，英文為 Quartz，但習慣上我們將結晶比較大的稱為水晶，在火成岩中可以找到的水晶為高溫石英，因為形成溫度以超過５７３度C，至於吾人所見的大結晶水晶則都是熱水作用的礦物。

　　銅族元素包含銅 Copper 符號 Cu、銀 Silver 符號 Ag 、金 Gold 符號 Au 三元素，雖然只是一百多個元素中的三個，然而卻無比重要；〈１〉人類發現最早發現與使用的金屬元素是銅，接著是金、銀、錫、鉛。尤其銅在中國、中亞均使用超過６０００年。〈２〉銅是不活潑的金屬，銀則是很不活潑的金屬，金則是最不活潑的金屬。〈３〉金屬多為銀白、銀灰色，銅卻為紅棕色，金為金黃色，是極少的有色金屬。〈４〉熔點只比１０００度C 多一些，質軟，易於加工。〈４〉導電性是金屬的前三名〈依次為Ag>Cu>Au〉，導熱也是前三名〈Ag>Au>Cu〉。〈５〉延展性最佳的一族元素，尤其金是元素的第一名。因此本族元素是人類使用最廣泛的金屬元素。

　　銅族還具有其他相似的化學特性，如其形成之陽離子均有＋１價狀態，銅也可以是＋２價，至於金則是可以是＋３價。本族元素狀態或與硫、砷、硒、碲、銻等形成化合物時，其性質相近，但是銅的硫酸鹽、矽酸鹽、碳酸鹽、砷酸鹽、磷酸鹽等次生礦物，性質便與金、銀相異，意即這些銅的礦物沒有金、銀存在。

前言：今年底台灣將舉辦第一屆全國礦物大展，主辦單位邀請國內頂尖的學者與藏家參展，展出台灣特有或收藏的世界級標本，並將邀請國際友人蒞臨指導，我們博物館也是參加的單位之一，本館為參展設計了二項主題：１．本館特有的礦物標本。包括：石膏中的昆蟲、陽明山單斜硫、包含礦物的元素週期表.....等。２．世界金礦大展：展出五十多個不同地方不同形態的金礦〈包括白金族〉標本。我們能有這些珍貴標本參展，事實上經過了相當的艱辛歷程，而這就包括我們今天要介紹的白金族礦物。

　　部落格新春大摸彩，余非常幸運摸到靈芝所提供中國湖南生產的方解石，如下圖一：

　　兩性元素定義為能與酸作用亦可與鹼作用的元素，包含鈹Be、鋁Al、鉻Cr、鋅Zn、鎵Ga、鍺Ge、砷As、硒Se、銦In、錫Sn、銻Sb、碲Te、鉛Pb，至於類金屬則是介於金屬與非金屬之間的元素包括鍺Ge、砷As、硒Se、銻Sb、碲Te。鎘Cd雖不屬於這兩類元素，但其礦物常與此兩類出現，所以並在一起介紹，鈹Be、鉻Cr與鉛Pb三者反而比較少人將它們與前面元素放在一起介紹。

　　最近有一則新聞，內容為中華人民共和國掌握全世界九成多的稀金礦〈產量〉恐會影響美國武器生產。所謂稀金礦就是含有稀土族元素的礦物，稀土族也稱為稀土金屬或鑭系元素其元素包括鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、钐Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、镝Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、鎦Lu，這是高中與非化學相關系所很少涉及的領域，因此都會覺得陌生也比較神秘，甚至以為他們在地殼的含量比金、鉑等貴金屬還要少，事實上除了钷Pm是人造元素之外他們的含量只有一小部分是普通稀少其他都只能算含量中等〈在地殼含量依次為３２、６８、９.５、３８、０、７.９、２.１、７.７、１.１、６、１.４、３.８、０.４８、３．３、０.５１ｐｐｍ〉；並非真正稀少，我們可以拿其他幾個元素比較汞０.０５ｐｐｍ，鉍０.０４８ｐｐｍ，碘０.１４ｐｐｍ，就連銻含量０.２ｐｐｍ都比他們稀少，因此稀土族的“稀”字可說是言過其實。由於該族元素最外層電子要不是５ｐ6　６ｓ2就是５ｐ6 ５ｄ1　６ｓ2因此化學性質十分相近，通常都以＋３的正離子存在化合物中，且常均勻分怖在許多礦物中，能以高濃度存在而成礦的很少，因此才被誤認為稀少。

　　稀金屬離子常與磷酸根PO4３－〈代表礦物為獨居石Monazite圖一、 二〉、碳酸根CO3２－及氟離子F－〈代表礦物新奇稀金礦Synchysite、氟碳稀金礦Bastnaesite上圖三)、矽酸根SiO4４－〈代表礦物鋯鈮稀金礦Kentbrooksite圖四、矽鈰鈣鉀石Miserite圖五〉的結合力較強，因此成為這些鹽類會產生螢光反應的原因。至於這些礦物蘊藏量各地都有並不稀少，美國本土也很多，只是美國不去開採自己的因為買他國的比較快也較經濟。如此並不稀有的礦物，看起來要掌握並不那麼容易。

　　氧族在週期表位於由右往左〈倒數〉第三排也稱為６A族；按此順序倒數第一排是８A的鈍氣〈即稀有氣體或惰性氣體〉由於很不活潑〈比最不活潑的金屬金Au還鈍，其中氦He、氖Ne仍然沒有化合物，其他氬Ar、氪Kr、氙Xe有少數人工化合物但須儲存在無光與極低溫的條件下〉，因此在大自然化學反應槽中他們是沒參與的局外人；倒數第二排７A鹵族已經介紹，現在談到氧族元素，以族對族比較氧族是第二活潑的非金屬〈次於鹵族〉，自然界存在的成員包括氧O、硫S、硒Se、碲Te〈與釙Po是放射性元素〉，然而氧的性質顯然與後三者有相當的差別，〈１〉氧不但容易與金屬作用，也易與非金屬作用。〈２〉氧易與其他元素作用後形成穩定帶負電的原子團〈即酸根、氫氧根〉再與正離子結合成離子化合物，而這類型化合物佔了地殼的大部分。因此氧可以說是無機化學的主角，但是硫、硒、碲加上氮族的砷與過渡元素〈包括貴金屬〉形成的礦物，卻常是礦物探勘人員最注重的焦點；就重要性而言氧族礦物顯然超過前幾章的總和，由於內容較多且性質不同，因此我們將本單元分二次介紹，屬於含氧酸的鹽類化合物在下次介紹。

〈一〉氧是非常活潑的元素，自然界如火星、金星上都沒有元素狀態的氧，地球最初也沒有元素氧，氧是植物行光合作用的產物，氧氣O2是產出後且穩定的型態，然而地球有植物後最初的幾十億年空氣中的氧濃度並沒有增加很多，因為那時海水中充滿亞鐵離子Fe２＋，亞鐵離子與氧作用產生最常見的氧化物之一赤鐵礦Fe2O3〈如圖一〉

             與鹼金屬相對的另一族元素就是我們現在要介紹的鹵族元素，在自然界沒有放射性